CN1180696A - 制备4－羟基苯胺的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了通过使酚类化合物与重氮盐反应随后还原来制备4－羟基苯胺的方法。
Description
本发明涉及通过使2，3-二取代的酚类化合物与重氮盐反应随后还原来制备2，3-二取代的4-羟基苯胺的方法。
2，3-二取代的4-羟基苯胺是制备农作物保护剂的重要中间体并被描述于DE-4040 853中。
现在发现了一种新的制备2，3-二取代的4-羟基苯胺的方法，它具有很高和可再现的产率、简单的纯化和后处理步骤和温和的反应条件，并且在制备过程中不生成副产物和非活性异构体。
因此，本发明提供式(I)化合物的制备方法，式(I)化合物为：式中，X和Y各自独立地代表卤素、烷氧基和CN；该方法包括：a)使式(II)酚与式(III)重氮盐反应，式(II)为：式中X和Y定义如上；式(III)为：
式中，n代表一个0-5的数字；Z代表卤素、烷基、硝基、羧基、氰基和SO3H，当n≥2时，Z可选地具有不同的意义；A-代表抗衡离子；b)随后将可从步骤a)获得的式(IV)二氮烯
还原得到目标化合物。
过程步骤a)最好通过将式(III)重氮盐的溶液加入式(II)酚的水溶液中进行。反应在0-50℃的温度、优选0-20℃的温度下进行。溶液的pH值最好比式(II)酚的pK值高。
然后，用无机酸将混合物的pH值调节至≤7，用不与水混溶的有机溶剂例如乙酸乙酯或丁醇提取式(IV)二氮烯。
过程步骤b)最好通过在惰性溶剂例如优选水、醇类化合物(例如甲醇、乙醇或丁醇)、碳氢化合物(例如甲苯或二氧六环)、吡啶、二甲基甲酰胺或这些溶剂的混合物的存在下将过程步骤a)获得的式(IV)二氮烯氢化来进行。
最好将步骤a)获得的反应溶液直接用于步骤b)的反应，不必进一步纯化。
氢化优选用氢气或肼在催化剂存在下，必要时在辅剂的存在下，或者使用金属或金属盐在酸存在下，或者用连二硫酸钠或盐酸来进行。如果需要，可以在氢化之前用无机酸将反应溶液中和(pH≈7)。
氢化特别是催化剂和助剂的优选实施方案被描述于DE-4 428 535中(通过引用并入本文)。最好在催化剂存在下进行催化氢化，其特征在于氢化是在液相中进行的，并且是在包括选自镍、钴和贵金属的至少一种金属或一种金属化合物的催化剂存在下并且在至少一种式(V)的硫代化合物存在下进行的。式(V)如下：
R1-S(O)n-R2 (V)式中，R1和R2各自独立地代表直链或支链C1-C12烷基、羟基C1-C12烷基、羧基C1-C12烷基或苯基，R11还可以代表氢或CO-C1-C12烷基，R1和R2也可以一起代表-CH＝CH-CH＝CH-，-(CH2)4-，-(CH2)5-或-(CH2)2-X-(CH2)2，其中X＝氧或硫并且n代表0或1。
优选的式(V)硫化合物是其中R1或R2相同并且代表羟基C1-C6烷基的那些化合物。非常特别优选二(2-羟基乙基)硫醚。
适宜的用于催化剂的贵金属是例如铷、铑、钯、锇、铱和铂。优选铂。在载体上可选地载有镍、钴、贵金属或其化合物。优选的载体材料是碳。
催化剂的量并不重要，并且可以在很宽的范围内改变。例如，基于所用的式(IV)化合物计，为0.02-3％(重量)、优选0.1-1％(重量)贵金属催化剂。
式(V)硫化合物与催化剂的重量比可以是例如0.001-0.125∶1。重量比优选0.0025-0.025∶1，特别优选0.005-0.0125∶1。
式(V)硫化合物可以单独使用或者与其它各化合物混合使用。优选使用溶液形式的硫化合物。可以例如以在水或甲苯中的0.01-1％(重量)浓度溶液的形式加到反应混合物中。也可以在反应之前将硫化合物与催化剂混合。
氢化特别优选用氢气或水合肼在阮内镍和二(2-羟基乙基)硫醚存在下进行，或者用铁粉或锌粉在盐酸存在下进行。
反应温度优选为0-150℃、特别是10-50℃。反应优选在1-100巴、特别是1-20巴的压力下进行。
后处理是用常规方法进行的，最好是将可能仍然存在的溶剂和苯胺蒸除，通过加入无机酸或碱将pH值调节至适当的值(pH＝羟基苯胺的等电点)并且通过用例如水或甲苯之类的惰性溶剂将粗产物洗涤或重结晶。
可以将回收的苯胺循环送入过程中。
相对于1摩尔酚化合物，重氮盐的用量为1-0.5摩尔。氢气的用量通常为重氮盐化合物的两倍摩尔量，也可以使用过量。金属和无机酸的用量至少分别为二氮烯化合物或金属的两倍摩尔量。
优选使用X和Y各自独立地代表氯、溴、氟甲氧基、乙氧基和CN的式(II)化合物。
特别优选使用X代表氯且Y代表氯的式(II)化合物。
优选使用定义如下的式(III)化合物：n代表数字0，1，2或3；Z代表氯、氟、溴、硝基、羧基、氰基、SO3H、甲基和乙基，当n≥2时，Z可选地具有不同的意义。
特别优选使用n代表0的式(III)化合物。
式(III)化合物是用常规方法获得的，例如通过在惰性无机酸(例如15％浓度的盐酸)中、在0-10℃下使1摩尔式(IIIa)的苯胺
(式中Z定义同上)与1-5摩尔、优选1.5-2摩尔亚硝酸化合物(例如优选NaNO2)反应来获得。
本发明的方法能够以良好的收率和高选择性和纯度提供2，3-二取代的4-羟基苯胺。令人非常惊讶的是，在过程的步骤a)中，对于给定的取代类型，反应仅在OH基团的对位发生。
本申请还提供可以通过步骤a)获得的、X，Y，Z和n定义同上的式(IV)化合物。
下面的实施例用来说明本发明。本发明并不受这些实施例的限制。实施例1
将50毫升盐酸水溶液(15％)和9.8克(0.105摩尔)苯胺加到装有内部温度计和磁力搅拌器的100毫升两颈烧瓶中，在0-5℃下，滴加7.6克(0.11摩尔)NaNO2在12毫升水中的溶液。10分钟后，将该重氮盐溶液于5-10℃加到16.3克(0.1毫升)2，3-二氯苯酚和20克(0.5摩尔)NaOH在200毫升水中的溶液中。让混合物温热至室温，再搅拌4小时，用盐酸水溶液中和，用乙酸乙酯(3×100毫升)提取，将合并的有机相用氯化钠溶液洗涤并用硫酸钠干燥，用旋转蒸发器蒸除溶剂。得到31.8克(2，3-二氯-4-羟基苯基)苯二氮烯。
用200毫升甲苯和10毫升甲醇重结晶得到25.8克(理论值的96.6％)纯二氮烯(熔点：277-279℃)。实施例2
在一个装有内部温度计、搅拌器和气体入口的500毫升三颈烧瓶中，在温和搅拌下将31.8克(0.1毫升)得自实施例1的未纯化(2，3-二氯-4-羟基苯基)苯二氮烯溶于350毫升甲醇中。用氩气吹扫烧瓶，然后加入5克阮内镍和25微升二(2-羟基乙基)硫醚。在室温下，然后以大约1巴的压力用2.5小时加入4640毫升(0.2摩尔)氢气。将反应混合物与少量活性炭混合，再搅拌15分钟，用硅胶床过滤。蒸馏除去溶剂得到28.3克粗产物。将粗产物与100毫升甲苯共热，吸滤并干燥固体，可以分离出17.0克(理论值的95.5％)纯4-羟基-2，3-二氯苯胺(熔点：148-150℃)。实施例3
在装有内部温度计和搅拌器的50毫升两颈烧瓶中，在温和搅拌下，将3.18克(0.01摩尔)从实施例获得的未纯化的(2，3-二氯-4-羟基苯基)苯基二氮烯溶解在20毫升甲醇中。加入1.12克(0.02毫升)铁粉，在室温下，缓慢滴加2.5毫升(0.04摩尔)浓盐酸水溶液。将悬浮液在室温下搅拌30分钟，然后用NaOH中和并用乙酸乙酯(3×10毫升)提取。将合并的有机相用硫酸钠干燥，用旋转蒸发器蒸除溶剂，得到32.01克粗产物。用10毫升甲苯共热，吸滤并干燥固体，可以分离得到1.62克(理论值的91.0％)纯4-羟基-2，3-二氯苯胺(熔点：148-150℃)。实施例4
将50毫升盐酸水溶液(15％)和17.0克(0.105摩尔)2，3-二氯苯胺加到装有内部温度计和磁力搅拌器的100毫升两颈烧瓶中，在0-5℃下，滴加7.6克(0.11摩尔)NaNO2在12毫升水中的溶液。10分钟后，将该重氮盐溶液于5-10℃加到16.3克(0.1毫升)2，3-二氯苯酚和20克(0.5摩尔)NaOH在200毫升水中的溶液中。让混合物温热至室温，再搅拌4小时，用盐酸水溶液中和，用乙酸乙酯(3×100毫升)提取，将合并的有机相通过硅藻土过滤，用氯化钠溶液洗涤并用硫酸钠干燥，用旋转蒸发器蒸除溶剂。得到28.9克(理论值的86％)纯(2，3-二氯-4-羟基苯基)-2，3-二氯苯基二氮烯(熔点：197-199℃)。实施例5
将50毫升盐酸水溶液(15％)和18.1克(0.105摩尔)SSSS加到装有内部温度计和磁力搅拌器的100毫升两颈烧瓶中，在0-5℃下，滴加7.6克(0.11摩尔)NaNO2在12毫升水中的溶液。1小时后，将该重氮盐溶液于5-10℃加到16.3克(0.1毫升)2，3-二氯苯酚和20克(0.5摩尔)NaOH在200毫升水中的溶液中。让混合物温热至室温，再搅拌4小时，用盐酸水溶液中和，用吸滤器吸滤出沉淀的固体。用200毫升甲苯和20毫升甲醇重结晶得到26.3克(理论值的83.5％)纯(2，3-二氯-4-羟基苯基)-4-磺基苯基二氮烯。实施例6
将25毫升盐酸水溶液(15％)和4.9克(0.0525摩尔)苯胺加到装有内部温度计和磁力搅拌器的100毫升两颈烧瓶中，在0-5℃下，滴加3.8克(0.055摩尔)NaNO2在6毫升水中的溶液。10分钟后，将该重氮盐溶液于5-10℃加到8.15克(0.05摩尔)2，3-二氯苯酚和10克(0.25摩尔)NaOH在100毫升水中的溶液中。让混合物温热至室温，再搅拌1小时，用盐酸水溶液中和(pH＝7)。在一个装有内部温度计、搅拌器和气体入口的500毫升三颈烧瓶中，该溶液与300毫升甲醇混合、2.5克阮内镍和15微升二(2-羟基乙基)硫醚混合，用氩气吹扫烧瓶。在40-50℃下，然后以大约1巴的压力用1.5小时加入2300毫升(0.1摩尔)氢气。将反应混合物与少量活性炭混合，再搅拌15分钟，用硅胶床过滤。蒸馏除去甲醇，从水溶液沉淀出纯的4-羟基-2，3-二氯苯胺沉淀物，收率为83％。实施例7
将25毫升盐酸水溶液(15％)和4.9克(0.0525摩尔)苯胺加到装有内部温度计和磁力搅拌器的100毫升两颈烧瓶中，在0-5℃下，滴加3.8克(0.055摩尔)NaNO2在6毫升水中的溶液。10分钟后，将该重氮盐溶液于5-10℃加到8.15克(0.05摩尔)2，3-二氯苯酚和10克(0.25摩尔)NaOH在100毫升水中的溶液中。让混合物温热至室温，再搅拌1小时，用盐酸水溶液中和(pH＝7)。在一个装有内部温度计、搅拌器和气体入口的500毫升三颈烧瓶中，该溶液与300毫升甲醇混合、2.5克阮内镍和15微升二(2-羟基乙基)硫醚混合，用氩气吹扫烧瓶。在40-50℃下，然后以大约1巴的压力用1.5小时加入2300毫升(0.1摩尔)氢气。将反应混合物与少量活性炭混合，再搅拌15分钟，用硅胶床过滤，用盐酸水溶液将pH值调节至5.7。蒸馏除去甲醇，从水溶液沉淀出8.4克(理论值的94.4％)纯的4-羟基-2，3-二氯苯胺沉淀物。实施例8
将50毫升盐酸水溶液(15％)和9.3克(0.1摩尔)苯胺加到装有内部温度计和磁力搅拌器的250毫升两颈烧瓶中，在0-5℃下，滴加7.3克(0.105摩尔)NaNO2在22毫升水中的溶液。30分钟后，将该重氮盐溶液于5-10℃加到16.4克(0.1摩尔)2，3-二氯苯酚和12.4克(0.31摩尔)NaOH在100毫升水中的溶液中。让悬浮液温热至室温，再搅拌1小时，然后加入0.5克阮内镍。然后在40-50℃下用2小时的时间加入6克(0.06摩尔)水合肼。添加完毕后，继续搅拌1小时，将溶液用硅胶床过滤。在冷却下用20％浓度的HCl将溶液的pH值调节至5.7。将沉淀的固体用50毫升水和50毫升甲苯洗涤并干燥。得到16.8克(理论值的94.3％)纯钟，用硅胶床过滤。蒸馏除去甲醇，从水溶液沉淀出纯的2，3-二氯-4-羟基苯胺。实施例9
将20毫升盐酸水溶液(15％)和3.7克(0.04摩尔)苯胺加到装有内部温度计和磁力搅拌器的100毫升两颈烧瓶中，在0-5℃下，滴加2.9克(0.042摩尔)NaNO2在5毫升水中的溶液。10分钟后，将该重氮盐溶液于5-10℃加到5.0克(0.038摩尔)2，3-二氟苯酚和6.1克(0.152摩尔)NaOH在60毫升水中的溶液中。让混合物温热至室温，再搅拌4小时，用盐酸水溶液中和，用乙酸乙酯(3×50毫升)提取，将合并的有机相用氯化钠溶液洗涤并用硫酸钠干燥，用旋转蒸发器蒸除溶剂。得到8.4克(理论值的94.5％)(2，3-二氟-4-羟基苯基)苯基二氮烯(熔点：141℃)。实施例10
在装有内部温度计的100毫升三颈烧瓶中，在室温下，将3.5克(0.015摩尔)(2，3-二氟-4-羟基苯基)苯基二氮烯溶解在30毫升的甲醇中。用氩气吹扫烧瓶。然后加入1.5克阮内镍和25微升二(2-羟基乙基)硫醚。然后在室温下以大约1巴的压力加入692毫升氢气(0.03摩尔)。将反应混合物与活性炭混合，再搅拌15分钟，用硅胶床过滤。蒸馏除去溶剂，残余物用正丁烷洗涤，得到2.0克(理论值的91.9％)4-羟基-2，3-二氟苯胺。
Claims (13)
1.制备式(I)化合物的方法，式(I)化合物为：式中，X和Y各自独立地代表卤素、烷氧基和CN；该方法包括：a)使式(II)酚与式(III)重氮盐反应，式(II)为：
式中X和Y定义如上；式(III)为：
式中，n代表一个0-5的数字；Z代表卤素、烷基、硝基、羧基、氰基和SO3H，当n≥2时，Z可选地具有不同的意义；A-代表抗衡离子；b)随后将可从步骤a)获得的式(IV)二氮烯还原得到目标化合物。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于步骤a)的反应是在0-50℃的温度下在含水介质中进行的。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于步骤b)的还原过程是在惰性溶剂存在下通过氢化进行的。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于氢化是用氢气或水合肼在辅剂的存在下于0-150℃进行的。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于使用X和Y各自独立地代表氯、溴、氟甲氧基、乙氧基和CN的式(II)化合物。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于使用定义如下的式(III)化合物：n代表一个0，1，2或3的数字；Z代表氯、氟、溴、硝基、羧基、氰基、SO3H、甲基和乙基，当n≥2时，Z可选地具有不同的意义。
7.式(IV)化合物式中，X和Y各自独立地代表卤素、烷氧基和CN；n代表一个0-5的数字；Z代表卤素、烷基、NO、羧基和SO3H，当n≥2时，Z可选地具有不同的意义。
8.根据权利要求7的化合物，其中：X和Y各自独立地代表氯、溴、氟、甲氧基、乙氧基、CN和硝基；n代表数字0，1，2或3；Z代表氯、氟、溴、硝基、CN、羧基、SO3H、甲基和乙基，当n≥2时，Z可选地具有不同的意义。
9.根据权利要求7的化合物，其中：X代表氯；Y代表氯；n代表数字0，1，2或3；Z代表氯、氟、溴、硝基、CN、羧基、SO3H、甲基和乙基，当n≥2时，Z可选地具有不同的意义。
10.根据权利要求9的化合物，其中n代表数字0。
11.根据权利要求7的化合物，其中：X和Y各自独立地代表氟；n代表数字0，1，2或3；Z代表氯、氟、溴、硝基、CN、羧基、SO3H、甲基和乙基，当n≥2时，Z可选地具有不同的意义。
12.根据权利要求11的化合物，其中n代表数字0。
13.制备式(IV)化合物的方法，式(IV)如下：
式中，X，Y，Z和n各自定义如权利要求7，其特征在于将式(II)酚与式(III)重氮盐反应，式(II)和(III)如下：式中，X和Y定义同上；n代表数字0-5；Z代表卤素、烷基、硝基、CN、羧基和SO3H；当n≥2时，Z可选地具有不同的意义；A-代表抗衡离子。
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Owner name: BAYER INTELLECTUAL PROPERTY GMBH Free format text: FORMER OWNER: BAYER AKTIENGESELLSCHAFT Effective date: 20150609 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150609 Address after: German Monheim Patentee after: Bayer Pharma Aktiengesellschaft Address before: Germany Leverkusen Patentee before: Bayer Aktiengesellschaft |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20050427 |
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| CX01 | Expiry of patent term |